Fatores envolvidos com a calogênese visando a embriogênese somática em Acrocomia aculeata : morfoanatomia, bioquímica e expressão de genes candidatos

Abstract

A macaúba (Acrocomia aculeata) é uma importante palmeira do Cerrado brasileiro com alto potencial para a produção de óleo vegetal. Sendo assim, a espécie tem sido alvo para o melhoramento vegetal. Esse trabalho teve como objetivo principal induzir a calogênese em macaúba, a partir de tecidos foliares de plantas adultas, e elucidar os eventos morfoanatômicos e bioquímicos, além de avaliar a expressão de genes candidatos envolvidos no processo com o objetivo de elucidar a embriogênese somática futura. Para isso, foram utilizadas folhas imaturas do palmito obtidas a partir de plantas adultas de três acessos de diferentes localidades, avaliando-se a influência da região do palmito e o seccionamento ou não do explante, além da posição do explante no meio de cultivo e a combinação de auxinas Picloram e 2,4–D na indução de calos. Na etapa de multiplicação dos calos foi testada a adição de Espermidina e Putrescina ao meio de cultivo e, para diferenciação de embriões somáticos, foram testados meios contendo diferentes concentrações de BAP combinadas com ANA e, num segundo experimento, combinações de Picloram, 2,4-D e ANA e as citocininas BAP e 2iP em concentrações pré-estabelecidas. Para a análise anatômica e bioquímica, amostras do material in vitro oriundas das diferentes etapas do processo foram avaliadas. Também foram retiradas amostras para extração de RNA para avaliação da expressão de genes candidatos em tecidos foliares e para o preparo da sonda com o gene SERK visando a hibridização in situ. Verificou-se aos 30 dias de indução maior percentual na formação de resposta dos tecidos para a formação de calo primário da região Proximal do palmito (52,5%) quando seccionado. Quando avaliado região, combinação de auxinas e posição percebeu-se que a região do palmito não interfere no percentual desta resposta em explantes posicionados horizontalmente e que, quando posicionados verticalmente, explantes da região Mediana sob efeito de 450 μM de Picloram exibem maior resposta para formação de calos (58,3%) aos 30 dias, enquanto aos 90 e 180 dias a região Distal e explantes posicionados horizontalmente apresentaram maior formação de calos. Quando foi avaliado diferentes acessos, observou-se maior formação de calos no acesso ‘Buriti Vermelho’ (13%). Os tratamentos testados no presente trabalho ainda não são suficientes para a diferenciação de calos em embriões somáticos. No entanto, foi observado que a associação de ANA+2iP e 2,4–D+BAP foram importantes para manutenção dos calos. Anatomicamente foi possível perceber a formação de calos aos 30 dias de cultivo esta relacionada aos tecidos vasculares. Os calos em meio com associação de auxinas apresentaram características celulares caracterizadas como embriogênicas. As análises bioquímicas referentes dos teores de açúcares solúveis totais evidenciaram que antes do estabelecimento da indução de calos, o acesso ‘Buriti Vermelho’ apresentou menor quantidade de açúcares solúveis totais comparativamente aos outros acessos. Além disso, o calo nodular apresentou 212,6 μg.mg-1 de matéria seca em relação ao calo alongado que exibiu 111,5 μg.mg-1. O resultado referente aos teores de amido na indução de calos nos três acessos apresentou diferenças apenas no estádio inicial, com ‘Buriti Vermelho’ apresentando maiores valores. Os resultados referentes aos teores de proteínas totais em razão do tempo de indução são maiores em todos os acessos no tempo inicial, em comparação aos 120 dias de indução. Além disso, o calo nodular apresentou maiores teores de proteínas (50,4 μg por mg de matéria seca) que o calo alongado (8,03 μg). Os genes avaliados, quanto a expressão, foram caracterizados como de desenvolvimento (SERK, OASA, EF1, ANN1) e estresse (LEA, CAT2 e MDAR5). Os resultados obtidos mostraram que todos os genes envolvidos com o desenvolvimento da planta analisados neste estudo tiveram suas expressões negativamente regulados em 0 dias de indução quando o acesso ‘Buriti Vermelho’ foi comparado com o acesso ‘Tiros’. No entanto, foi possível observar que a expressão relativa dos genes analisados nesta comparação foi positivamente regulada aos 120 DAI. Foi possível observar ainda que o gene de estresse LEA apresentou expressão aumentada no acesso ‘Tiros’, enquanto no acesso ‘Buriti Vermelho’ apresentou expressão diminuída. Já os genes CAT2 e MDAR5 apresentaram expressão aumentada significativamente nos dois acessos. A hibridização in situ demonstrou expressão nos feixes vasculares, indicando ocorrer a expressão de SERK nesta região, além da sua expressão em calos. Nesse trabalho foi demonstrado fatores envolvidos na formação de calos em macaúba, porém com necessidade de otimização das etapas finais do processo, em especial, na diferenciação de embriões somáticos. Em função dos resultados obtidos este trabalho apresenta-se como um modelo útil para a investigação dos eventos iniciais da embriogênese somática em palmeiras.